人教版高中物理选修3-4课件：11.4单摆:37张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-4课件：11.4单摆:37张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 671.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-02-23 20:29:59 | ||
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文档简介
课件37张PPT。 1. 什么样的运动叫简谐运动? 复习提问 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫简谐运动。 2. 简谐运动的位移——时间图象具有 什么特点? 所有简谐运动的位移时间图象都是正弦或余弦曲线。3. 什么是简谐运动的周期? 做简谐运动的物体完成一次全振动所用的时间，叫做振动的周期 。 1862年，18岁的伽利略离开神学院进入比萨大学学习医学，他的中充满着奇妙的幻想和对自然科学的无穷疑问，一次他在比萨大学忘掉了向上帝祈祷，双眼注视着天花板上悬垂下来摇摆不定的挂灯，右手按着左手的脉搏，口中默默地数着数字，在一般人熟视无睹的现象中，他却第一个明白了挂灯每摆动一次的时间是相等的，于是制作了单摆的模型，潜心研究了单摆的运动规律，给人类奉献了最初的能准确计时的仪器。小资料 伽利略 (1564～1642) 发现单摆振动的等时性 近代物理学的鼻祖 本节课我们就来学习这一理想化模型第十一章 机械运动单摆 1.知道什么是单摆；
2.理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动；
3.知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算；
4.知道用单摆可测定重力加速度。知识与能力: 1.通过单摆的教学，知道单摆是一种理想化的系统，学会用理想化的方法建立物理模型。
2.通过单摆做简谐运动条件的教学，体会用近似处理方法来解决物理问题。
3.通过研究单摆的周期，掌握用控制变量的方法来研究物理问题。
4.培养学生的观察实验能力、思维能力。过程与方法: 1.单摆在小角度情况下做简谐运动，它既有简谐运动的共性，又有其特殊性，理解共性和个性的概念。
2.当单摆的摆角大小变化时，单摆的振动也将不同，理解量变和质变的变化规律。情感、态度与价值观：教学重点 1. 了解单摆的构成。
2. 知道单摆的回复力的形成。
3. 单摆的周期公式。 1. 单摆做简谐运动的条件——摆角小于或等于５°时的振动。
2. 单摆振动的回复力是由什么力提供的。
3. 单摆振动的周期与什么有关。教学难点1一.单摆的回复力121二.单摆的周期三.用单摆测重力加速度一.单摆的回复力1.什么是单摆 在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。 线的伸缩和质量可以忽略符合下列条件的装置叫单摆：线长比球的直径大得多使摆线有一定的长度而无质量，质量全部集中在摆球。把球当作一个质点，只有质量无大小，悬线的长度就是摆长。
理想化模型判断以下各种摆动模型是否为单摆？（1）（2）（3）橡皮筋粗麻绳细绳模型（1）不是单摆，因为橡皮筋伸长不可忽略模型（2）不是单摆，因为绳子质量不可忽略模型（3）不是单摆，因为绳长不是远大于球的直径铁球铁球铁球塑料泡沫球模型 (4 ) 不是单摆， 因为绳的质量不能忽略（4）思考 1. 单摆小球在竖直平面内摆动起来后做的什么运动？ 小球在平衡位置两侧做往复运动，所以小球的运动是机械振动。 2. 单摆的摆动是机械振动。振动都需要回复力，单摆的回复力是什么？平衡位置：受力分析：重力弹力运动分析：以悬点为圆心的圆周运动以点Ｏ为平衡位置的振动点Ｏ2.单摆的回复力回复力来源：重力沿切线方向的分力G2大小： G2=Gsinθ=mg sinθ方向：沿切线指向平衡位置单摆振动是不是简谐运动？判断物体是否做简谐运动的方法：（2）根据回复力的规律F=-kx去判断（1）根据物体的振动图像去判断思考 3.摆角小时，单摆的振动是简谐运动?x当θ很小时，x≈弧长F＝G2=Gsinθ=mgsinθ位移方向与回复力方向相反sinθ≈θ=Lθ一般偏角θ< 5° 在摆角很小的情况下，摆球所受的回 复力跟位移大小成正比，方向始终指向 平衡位置（即与位移方向相反），因此 单摆做简谐运动。二.单摆的周期单摆振动的周期与哪些因素有关？Ｔ与Ａ
Ｔ与m
Ｔ与l
T与g讨论AL m g mL g AL g A mg L A m与振幅无关与摆球质量无关与摆长有关与重力加速度有关改变因素控制因素结论 单摆振动周期与摆长L、振幅A、摆球质 量m 、重力加速度g间的关系（等时性）探究（L长 T大）——控制变量法g大 T小（１）单摆振动的周期与振幅无关（2）单摆振动的周期与摆球质量无关（3）单摆振动的周期与摆长有关摆长越长，周期越大。（等时性 伽利略发现）实验表明：（4）单摆振动的周期与g有关g越大，周期越小荷兰物理学家惠更斯
（1629---1695） 单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。三.用单摆测重力加速度测定重力加速度。 利用它的等时性计时。惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器。
1. 只有在摆角? < 5°的条件下，单摆的振动可看作简谐振动。 2. 单摆周期与摆长和重力加速度有关，与振幅和质量无关。 3. 单摆振动周期公式：4. 用单摆可以测定重力的加速度 1.单摆作简谐运动时的回复力是（ ）
A.摆球的重力
B.摆球重力沿圆弧切线的分力
C.摆线的拉力
D.摆球重力与摆线拉力的合力B2.下列哪些材料能做成单摆（ ）
A.长为1米的细线 B.长为1米的细铁丝
C.长为1米的橡皮条 D.长为0.2米的细丝线
E.直径为5厘米的钢球
F.直径为5厘米的泡沫塑料球
G.直径为1厘米的钢球
H.直径为1厘米的塑料球L.A G 3.单摆（?＜10o）的振动周期在发生下述哪些情况中增大( )
A.摆球的质量增大
B.摆长增大
C.单摆由赤道移到北极
D.增大振幅B4.一摆长为L的单摆，在悬点正下方5L/9处有一钉子，则这个单摆的周期是：
2.理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动；
3.知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算；
4.知道用单摆可测定重力加速度。知识与能力: 1.通过单摆的教学，知道单摆是一种理想化的系统，学会用理想化的方法建立物理模型。
2.通过单摆做简谐运动条件的教学，体会用近似处理方法来解决物理问题。
3.通过研究单摆的周期，掌握用控制变量的方法来研究物理问题。
4.培养学生的观察实验能力、思维能力。过程与方法: 1.单摆在小角度情况下做简谐运动，它既有简谐运动的共性，又有其特殊性，理解共性和个性的概念。
2.当单摆的摆角大小变化时，单摆的振动也将不同，理解量变和质变的变化规律。情感、态度与价值观：教学重点 1. 了解单摆的构成。
2. 知道单摆的回复力的形成。
3. 单摆的周期公式。 1. 单摆做简谐运动的条件——摆角小于或等于５°时的振动。
2. 单摆振动的回复力是由什么力提供的。
3. 单摆振动的周期与什么有关。教学难点1一.单摆的回复力121二.单摆的周期三.用单摆测重力加速度一.单摆的回复力1.什么是单摆 在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。 线的伸缩和质量可以忽略符合下列条件的装置叫单摆：线长比球的直径大得多使摆线有一定的长度而无质量，质量全部集中在摆球。把球当作一个质点，只有质量无大小，悬线的长度就是摆长。
理想化模型判断以下各种摆动模型是否为单摆？（1）（2）（3）橡皮筋粗麻绳细绳模型（1）不是单摆，因为橡皮筋伸长不可忽略模型（2）不是单摆，因为绳子质量不可忽略模型（3）不是单摆，因为绳长不是远大于球的直径铁球铁球铁球塑料泡沫球模型 (4 ) 不是单摆， 因为绳的质量不能忽略（4）思考 1. 单摆小球在竖直平面内摆动起来后做的什么运动？ 小球在平衡位置两侧做往复运动，所以小球的运动是机械振动。 2. 单摆的摆动是机械振动。振动都需要回复力，单摆的回复力是什么？平衡位置：受力分析：重力弹力运动分析：以悬点为圆心的圆周运动以点Ｏ为平衡位置的振动点Ｏ2.单摆的回复力回复力来源：重力沿切线方向的分力G2大小： G2=Gsinθ=mg sinθ方向：沿切线指向平衡位置单摆振动是不是简谐运动？判断物体是否做简谐运动的方法：（2）根据回复力的规律F=-kx去判断（1）根据物体的振动图像去判断思考 3.摆角小时，单摆的振动是简谐运动?x当θ很小时，x≈弧长F＝G2=Gsinθ=mgsinθ位移方向与回复力方向相反sinθ≈θ=Lθ一般偏角θ< 5° 在摆角很小的情况下，摆球所受的回 复力跟位移大小成正比，方向始终指向 平衡位置（即与位移方向相反），因此 单摆做简谐运动。二.单摆的周期单摆振动的周期与哪些因素有关？Ｔ与Ａ
Ｔ与m
Ｔ与l
T与g讨论AL m g mL g AL g A mg L A m与振幅无关与摆球质量无关与摆长有关与重力加速度有关改变因素控制因素结论 单摆振动周期与摆长L、振幅A、摆球质 量m 、重力加速度g间的关系（等时性）探究（L长 T大）——控制变量法g大 T小（１）单摆振动的周期与振幅无关（2）单摆振动的周期与摆球质量无关（3）单摆振动的周期与摆长有关摆长越长，周期越大。（等时性 伽利略发现）实验表明：（4）单摆振动的周期与g有关g越大，周期越小荷兰物理学家惠更斯
（1629---1695） 单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。三.用单摆测重力加速度测定重力加速度。 利用它的等时性计时。惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器。
1. 只有在摆角? < 5°的条件下，单摆的振动可看作简谐振动。 2. 单摆周期与摆长和重力加速度有关，与振幅和质量无关。 3. 单摆振动周期公式：4. 用单摆可以测定重力的加速度 1.单摆作简谐运动时的回复力是（ ）
A.摆球的重力
B.摆球重力沿圆弧切线的分力
C.摆线的拉力
D.摆球重力与摆线拉力的合力B2.下列哪些材料能做成单摆（ ）
A.长为1米的细线 B.长为1米的细铁丝
C.长为1米的橡皮条 D.长为0.2米的细丝线
E.直径为5厘米的钢球
F.直径为5厘米的泡沫塑料球
G.直径为1厘米的钢球
H.直径为1厘米的塑料球L.A G 3.单摆（?＜10o）的振动周期在发生下述哪些情况中增大( )
A.摆球的质量增大
B.摆长增大
C.单摆由赤道移到北极
D.增大振幅B4.一摆长为L的单摆，在悬点正下方5L/9处有一钉子，则这个单摆的周期是：